Dispositivo y procedimiento para la pirolisis controlada de residuos de composites y producto obtenido.

Dispositivo y su procedimiento de utilización que sea capaz de dar lugar a un producto obtenido de la pirolisis controlada de residuos de composites de manera que todo ello sea sencillo y económico.

El dispositivo para la pirolisis controlada de residuos de composites comprende un horno que tiene forma tubular o paralelepípedo, incluye una salida de gases que conduce a unos medios de condensación, que recogen las diferentes fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua a diferentes temperaturas, al final de los cuales está dispuesto un gasómetro que recoge los gases incondensables. El procedimiento de utilización del dispositivo da lugar a un producto que comprende residuo sólido, mezcla de hidrocarburos y gases.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201330686.

Solicitante: FORMOSO TECHNOLOGIES GROUP, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: FERRAZ PACAU,José Ignacio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08J11/12 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 11/00 Recuperación o tratamiento de residuos (tratamientos mecánicos B29B 17/00; procesos de polimerización en los que interviene una purificación o un reciclo de residuos polímeros o de sus productos de despolimerización C08B, C08C, C08F, C08G, C08H). › únicamente por tratamiento con calor seco.
  • C10B49/02 C […] › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10B DESTILACION DESTRUCTIVA DE MATERIAS CARBONOSAS PARA LA PRODUCCION DE GAS, COQUE, ALQUITRAN O MATERIAS SIMILARES (cracking de aceites C10G; gasificación subterránea de materias minerales E21B 43/295). › C10B 49/00 Destilación destructiva de materias carbonosas sólidas por calentamiento directo con agentes que son portadores de calor, incluyendo la combustión parcial de la materia sólida que va a ser tratada. › con gases o vapores calientes, p. ej. gases calientes obtenidos por combustión parcial de la carga.
  • C10B53/07 C10B […] › C10B 53/00 Destilación destructiva, especialmente adaptada para materias primas sólidas particulares o en forma especial (carbonización de turba por vía húmeda C10F). › de materiales poliméricos sintéticos, p. ej. neumáticos (recuperación o tratamiento de residuos de compuestos orgánicos macromoleculares o de composiciones basadas en tales compuestos por tratamiento térmico en seco para obtener materiales parcialmente despolimerizados C08J 11/10; producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de caucho o residuos de caucho C10G 1/10).

PDF original: ES-2522892_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

DESCRIPCION

Dispositivo y procedimiento para la pirolisis controlada de residuos de composites y producto obtenido.

OBJETO DE LA INVENCION 5

La presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para el tratamiento de residuos de composites mediante pirolisis controlada, que consigue recuperar los componentes iniciales del composite en un producto obtenido, mediante su descomposición térmica en atmosfera controlada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Un composite o material compuesto es un producto formado por una matriz, por ejemplo, una resina o polímero, y un refuerzo, este último comúnmente constituido por una fibra.

Dentro del término resina o polímero están incluidos los elastómeros; resinas como epoxy, bisfenólica, melanina; caucho y los termoplásticos como son, polietileno, polipropileno, poliamida, ABS, silicona, poliéster, etc.

Por su parte, entre las fibras quedan incluidas las de polietileno, rayón, también conocida como seda artificial, vidrio, carbono, aramida, metálicas, etc. 20

La recuperación de estas materias primas es de vital importancia para no agotar los recursos de nuestro planeta, reutilizándolos con el mismo fin para el que originariamente se elaboran u otro fin distinto.

Por otro lado, el tratamiento de desechos reviste no menos importancia con vistas a sostener el medio ambiente que 25 nos rodea, sobre todo, de estos residuos sólidos que tanto afectan a nuestro entorno debido a su largo tiempo de degradación.

A su vez la recuperación y la reutilización de los productos obtenidos de los residuos de composites suponen un ahorro energético y económico considerable frente a la fabricación de composites con materias vírgenes. 30

Por tanto, se requiere diseñar un dispositivo y un método para llevar a cabo, de una manera sencilla y económica, el tratamiento de los residuos de composites.

DESCRIPCION DE LA INVENCION 35

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para llevar a cabo la pirolisis controlada de residuos de composites, es decir, mediante la descomposición térmica de dichos residuos en atmosfera controlada, y el producto así obtenido.

El objeto de la presente invención es un dispositivo y su procedimiento de utilización que sea capaz de dar lugar a un producto obtenido de la pirolisis controlada de residuos de composites. Se resuelve el problema técnico de conseguir dicho producto de una manera sencilla y económica, es decir, de utilizar un dispositivo mediante un procedimiento para conseguir un producto de manera que todo ello sea sencillo y económico.

El dispositivo comprende:

- un horno que tiene forma tubular o paralelepípeda, - una salida de gases, incluida en el horno, que conduce los gases generados en el horno a unos medios de condensación, 50

- unos medios de condensación que recogen las diferentes fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua a diferentes temperaturas, y

- un gasómetro, dispuesto al final de los medios de condensación, que recoge los gases incondensables.

Por su parte, el procedimiento se lleva a cabo en ausencia de oxígeno, empleando el dispositivo anteriormente 55 descrito, y comprende las siguientes etapas:

a) barrer inicialmente el horno con nitrógeno, b) detener el barrido con nitrógeno y sustituir por vapor de agua recalentado a presión atmosférica, c) calentar los residuos dentro del horno hasta una temperatura máxima de entre 450º C y 700º C, que conlleva la 60 producción de gases, d) arrastrar los gases por la salida de gases producidos en la etapa c) con el vapor de agua, e) condensar los gases en los medios de condensación como fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua, y f) recoger de los gases incondensables en el gasómetro. 65

Por otro lado, también es objeto de la presente invención un producto obtenido por el procedimiento anteriormente descrito, que comprende:

- 60-65% en peso de residuo sólido, - 28-30% en peso de mezcla de hidrocarburos, y 5

- 7-9% en peso de gases incondensables.

Como producto obtenido se entiende aquí al producto teniendo en cuenta el procedimiento en su conjunto. Normalmente los componentes de dicho producto se recogen en distintos puntos del dispositivo, con lo que en su punto de recogida están físicamente distintos, pero en conjunto forman el producto obtenido del procedimiento 10 expuesto.

Como puede verse, empleando el dispositivo y el procedimiento descrito en la presente invención se logra descomponer, de una manera sencilla y económica, los residuos de composites en un producto obtenido cuyos componentes pueden ser reutilizados, por ejemplo: 15

- los gases incondensables obtenidos poseen un elevado PCI, por lo que pueden ser usados como aporte energético en la producción de vapor de agua empleado en el propio proceso descrito, - la mezcla líquida de hidrocarburos puede ser utilizada como combustible en motores de combustión interna adecuados, produciendo energía eléctrica, y 20

- el residuo sólido, por ejemplo, fibra de carbono o vidrio, puede ser usado como refuerzo en la fabricación de otro material compuesto.

EXPOSICION DETALLADA DE LA INVENCION

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un dispositivo y procedimiento para llevar a cabo la pirolisis controlada de residuos de composites, así como, el producto obtenido.

El dispositivo comprende un horno con forma tubular o paralelepípeda, en donde se lleva a cabo la reacción de descomposición térmica, es decir, la pirolisis, de los residuos de composites. 30

Cuando se produce la pirolisis se crea un residuo sólido que por gravedad cae hacia la parte baja del horno. Aunque no se cite de forma explícita este aspecto, es una característica implícita al horno el que en algún lugar del mismo se recoge el residuo sólido producido, unas veces es el fondo del horno, otras veces es una bandeja específica para ese fin. 35

La calefacción de dichos residuos de composites en el horno se realiza de una manera indirecta, es decir, recalentando inicialmente el vapor de agua que luego será aportado al horno para el arrastre de los gases generados producto de la pirolisis. El vapor de agua a presión atmosférica está aproximadamente a 100º C, y este vapor de agua se calienta hasta la temperatura del proceso, por lo que se habla de vapor de agua recalentado. 40

Así mismo, el horno incluye una salida de gases que conduce a dichos gases a unos medios de condensación. Se prefiere que dichos medios de condensación estén constituidos por al menos un condensador tubular de gases refrigerado por agua o un aerorefrigerante.

En cualquiera de los casos, dichos medios de condensación recogen las diferentes fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua que se obtienen a diferentes temperaturas.

Al final de los medios de condensación, el dispositivo dispone de un gasómetro que recoge los gases incondensables obtenidos en la descomposición. 50

Por su parte, el procedimiento se inicia con la descomposición térmica de los residuos de composites en el horno con una temperatura y atmosfera controlada, es decir, en ausencia de oxígeno, para prevenir la oxidación de los residuos.

La atmosfera controlada en el horno es lograda mediante un barrido inicial del mismo empleando nitrógeno. Seguidamente, al iniciar la pirolisis, se detiene el barrido del horno con nitrógeno y se sustituye por vapor de agua recalentado a presión atmosférica.

El aporte de vapor de agua al horno se mantiene durante todo el tiempo que dure la pirolisis. 60

Los residuos dentro del horno se calientan, dependiendo del material, hasta una temperatura máxima de entre 450º C y 700º C. En el proceso de calentamiento gradual se desprenden gases producidos por la descomposición térmica de los materiales orgánicos constitutivos de los residuos.

Los desprendimientos principales de gases se realizan en intervalos diferentes de temperatura, cuando se alcanzan las temperaturas de volatilización de los componentes orgánicos presentes en los residuos.

Preferentemente, la producción de gases obtenida por el calentamiento de los residuos tiene lugar entre 150º C y 350º C. 5

Seguidamente, los gases producidos son arrastrados por el vapor de agua y condensados parcialmente en los medios de condensación como fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua. Estos dos componentes son inmiscibles y los que interesan a recupear son las mezclas de hidrocarburos, aceites, obtenidos, el agua se desecha. 10

Finalmente, se... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la pirolisis controlada de residuos de composites caracterizado por comprender un horno que tiene forma tubular o paralelepípeda, el horno incluye una salida de gases que conduce a unos medios de condensación que recogen las diferentes fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua a diferentes temperaturas, al final de los medios de condensación está dispuesto un gasómetro que recoge los gases 5 incondensables.

2. Dispositivo según la reivindicación 1 en el que los medios de condensación son al menos un condensador tubular de gases refrigerado por agua.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 en el que los medios de condensación son al menos un aerorefrigerante.

4. Procedimiento para la pirolisis controlada de residuos de composites, llevada a cabo en el dispositivo según la reivindicación 1, en ausencia de oxígeno caracterizado por que comprende las siguientes etapas:

a) barrer inicialmente el horno con nitrógeno, b) detener el barrido con nitrógeno y sustituir por vapor de agua recalentado a presión atmosférica, c) calentar los residuos dentro del horno hasta una temperatura máxima de entre 450º C y 700º C, que conlleva la producción de gases, d) arrastrar los gases por la salida de gases producidos en la etapa c) con el vapor de agua, 20

e) condensar los gases en los medios de condensación como fracciones líquidas de mezclas de hidrocarburos y agua, f) recoger de los gases incondensables en el gasómetro.

5. Procedimiento según la reivindicación 4 en el que la producción de gases obtenida por el calentamiento de los 25 residuos en la etapa c) tiene lugar entre 150º C y 350º C.

6. Producto obtenido según el procedimiento de la reivindicación 6 caracterizado por que comprende:

.

6. 65% en peso de residuo sólido, 30

.

2. 30% en peso de mezcla de hidrocarburos,

- 7-9% en peso de gases incondensables.

7. Producto según la reivindicación 6 en el que el residuo sólido comprende fibras de carbono.

8. Producto según la reivindicación 6 en el que el residuo sólido comprende fibras de vidrio.


 

Patentes similares o relacionadas:

Proceso para producir productos derivados del petróleo, del 13 de Mayo de 2020, de RES Polyflow LLC: Un proceso para producir productos derivados del petróleo que comprende: cargar una alimentación que comprende materiales poliméricos mixtos en una vasija de reactor […]

Proceso para la pirolisis de residuos plásticos reforzados con fibra de vidrio, del 19 de Junio de 2019, de Korec S.r.l: Un proceso para tratar un residuo de plástico reforzado con fibra de vidrio que comprende: - una matriz de una resina de poliéster insaturada; - fibras de vidrio […]

Procedimiento de tratamiento de materiales carbonosos por vapotermolisis, del 6 de Junio de 2019, de Alpha Recyclage Franche Comte: Procedimiento de tratamiento de desechos de materiales carbonosos por vapotermolisis que comprende: - la trituración de los desechos, - introducción de los desechos […]

Procedimiento para la fabricación de un plastificante respetuoso con el medio ambiente, del 22 de Marzo de 2019, de CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH: Procedimiento para la fabricación de plastificante, caracterizado por que un material polimérico vulcanizado de alto peso molecular se convierte en una […]

Procedimiento del tratamiento térmico de neumáticos usados, del 21 de Marzo de 2018, de Napadensky Bauza, Claudio Eduardo: Método de tratamiento térmico de neumáticos usados, mediante un proceso de termólisis en un reactor y separación de los productos obtenidos. […]

Aparato de licuefacción térmica y método de licuefacción térmica, del 7 de Diciembre de 2016, de Tapioca-Comércio e Servicos Sociedade Unipessoal LDA: Un aparato de calentamiento y producción de aceite para calentar una materia prima vertida en un contenedor que contiene un medio de calentamiento […]

Proceso para reciclado y desvulcanización de caucho, del 30 de Noviembre de 2016, de F.LLI MARIS S.P.A.: Proceso para reciclado y desvulcanización de caucho vulcanizado, que comprende las etapas de: - moler dicho caucho en un molino con el fin de triturarlo en partículas […]

Dispositivo para fabricar fibras de carbono recicladas y método para fabricar fibras de carbono recicladas, del 19 de Octubre de 2016, de Carbon Fiber Recycle Industry Ltd: Un dispositivo para fabricar fibras de carbono recicladas que utiliza plástico reforzado con fibra de carbono que contiene fibras de carbono […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .